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恒山中段黑狗背花岗岩体中生代低温热年代学及地球动力学背景研究

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目录

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第一章 前言

1.2研究现状和存在问题

1.2.2磷灰石裂变径迹及(U+Th) /He低温热年代学技术

1.2.3华北克拉通中部A型花岗岩研究现状

1.2.4存在的问题

1.3研究内容及方法

1.4完成的主要工作量

第二章区域地质背景

2.1.2研究区内构造

2.2基底杂岩

(1)阜平杂岩

(4)滹沱群

2.3岩浆岩及脉岩

第三章黑狗背岩体地质特征

3.2.1岩相分带

3.2.2采样情况

第四章矿物化学特征

4.2角闪石

4.3黑云母

4.4长石

4.4.2钾长石

第五章地球化学特征

5.2测试结果

5.3主量元素地球化学研究

5.4微量、稀土元素地球化学研究

5.5地球化学特征小结

第六章低温热年代学测试

6.2.1裂变径迹测试技术及(U+Th) /He低温定年技术

6.2.2裂变径迹及(U+Th) /He低温定年技术测试方法

6.3测试结果

6.4测试结果分析

6.4.2磷灰石(U+Th) /He测年结果

第七章黑狗背花岗岩体的低温热年代学及地球动力背景

7.1岩体热演化历史

7.2岩石物理化学条件及侵位深度

7.2.1角闪石温压计

7.2.2黑云母温压计

7.2.3成岩物理化学条件综合性探讨

7.3 A型花岗岩特征及地球动力学背景

7.3.1黑狗背花岗岩体的A型花岗岩特征

7.3.2成因模式与物质来源

7.3.3地球动力学背景

7.4地球动力学机制及成岩隆升模型

第八章结论

参考文献

致谢

作者简介

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摘要

纵贯大兴安岭-太行山-武陵山的南北重力梯度带是中国东部最显著的地球物理异常带,也是研究中国大陆岩石圈东、西差异的重要依据。黑狗背岩体位于晋东北部的恒山中段,并处于华北克拉通中部的太行山重力梯度带上,出露大规模中生代花质侵入体,其成因与南北重力梯度带的形成及华北克拉通破坏关系密切。  经综合性调查与研究,黑狗背岩体岩性可分为细粒二长花岗岩、中粒二长花岗岩、斑状花岗岩三个相带,通过岩体主量、微量、稀土元素含量特征分析,黑狗背岩体具有高SiO2(66.46%~76.72%),富碱(8.47%~9.47%),低P2Os(0.01%~0.17%)、Mg(0.05%~0.93%),属过铝质高钾钙碱性岩石。轻稀土元素中相对富集,重稀土元素亏损,REE呈燕式分布,多具有明显的负铕异常(δEu=0.01~1.07),具有A型花岗岩特征,进一步可分为A1型花岗岩,形成于造山后的伸展拉张环境。  据黑狗背岩体中矿物电子探针数据测定,黑云母主要为铁叶云母和铁黑云母,角闪石为铁角闪石,斜长石大部分属更长石及钠长石,运用黑云母—角闪石温压计对岩石物理化学及侵位深度估算,结果显示黑狗背花岗岩体形成于温度约746~857℃,压力约83~143MPa,侵位深度约为3.1-5.4km,属中—深成侵入体,岩浆氧逸度较高,约△NNO~△NNO+0.7,具有近壳源的壳—幔混源特征,熔体中含水量约5.6~6wt.%。  结合当时的地质背景,岩体的侵位可概括为:在晚中生代,受燕山运动与古太平洋板块向欧亚大陆俯冲构造动力影响,华北克拉通的中东部发生了区域性构造转换,由挤压造山转为伸展拉张环境,下地壳与地幔岩石圈发生改造和再造作用导致下地壳部分熔融,其后岩浆上侵并与底侵的幔源物质混合,最后混合岩浆发生侵位在一定的温压条件下结晶形成由细粒二长花岗岩、中粒二长花岗岩、斑状花岗岩组成的黑狗背花岗岩体。  据磷灰石裂变径迹及(U+Th)/He低温热年代学研究结果,黑狗背花岗岩体在1OO~11OMa基本完成结晶过程,将其隆升过程分为四个阶段,在100~90.1Ma存在缓慢的构造抬升,在90.1~66.4Ma阶段黑狗背岩体进入快速隆升阶段,在78.8Ma到达构造隆升最高峰,66.4Ma~19.4Ma岩体进入缓慢冷却抬升阶段,19.4Ma再次开始快速冷却抬升。恒山地区晚中生代—新生代地质体的隆升过程除与岩体的侵位有关外还可能受华北克拉通中、东部大规模盆地坳陷沉降影响,同时也是恒山及邻区的区域性构造事件的反映。

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